Nature Genetics 저널에 발표 된 획기적인 연구에서, 연구원들은 식물이 특정 유전자를 침묵시키기 위해 유해한 트랜스처 시브 요소로부터 게놈을 보호하는 새로운 메커니즘을 발견했습니다. 이 발견은 게놈 무결성을 유지하고 적절한 식물 성장과 발달을 보장하는 데 중요한 기본 과정을 밝힙니다.
배경 :트랜스처 시브 요소 및 식물 게놈 방어
점프 유전자로도 알려진 트랜스 포용성 요소는 게놈 주위로 이동할 수있는 DNA의 세그먼트이다. 일부 전이성 요소는 유익한 유전 적 다양성을 제공 할 수 있지만, 다른 요소는 유해하고 유전자 기능을 방해하고 돌연변이를 유발할 수 있습니다. 자신을 보호하기 위해 식물은 DNA 메틸화 및 RNA 간섭 (RNAI)을 포함한 다양한 방어 메커니즘을 발전시켜 전이성 요소를 침묵시키고 유해한 효과를 방지했습니다.
주요 결과 :RNA 지향 DNA 메틸화 (RDDM)의 역할
독일의 Max Planck Inveloveal Biology Institute for Developmental Biology의 과학자들이 이끄는 연구팀은 RNA 지시 된 DNA 메틸화 (RDDM)와 관련된 새로운 메커니즘을 유전자 침묵의 핵심 플레이어로 확인했습니다. RDDM은 소형 RNA 분자가 특정 DNA 영역에 DNA 메틸화 효소를 안내하여 해당 영역의 침묵을 유도하는 과정입니다.
이 연구에서 연구자들은 미니어처 반동 반복적 인 트랜스처 시브 요소 (MITE)로 알려진 특정 유형의 트랜스 포블 요소에 중점을 두었습니다. 진드기는 식물 게놈에 풍부하며 제대로 제어되지 않으면 해로운 효과를 유발할 수 있습니다.
연구원들은 RDDM이 식물에서 진드기를 침묵시키는 데 중요한 역할을한다는 것을 발견했습니다. 그들은 진드기를 표적으로하고 DNA 메틸화 효소를 이들 영역으로 모집하는 작은 RNA 분자를 확인하여 진드기 활성의 침묵을 초래했다.
식물 게놈 완전성 및 작물 개선에 대한 시사점
이 RDDM- 매개 유전자 침묵 메커니즘의 발견은 식물이 게놈 무결성을 유지하고 유해한 전이성 요소로부터 자신을 보호하는 방법에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다. 이 지식은 작물 개선에 중대한 영향을 미칩니다. 이는 트랜스 포블 요소를 제어하고 작물 성능을 향상시키기위한 새로운 전략을 개발하기위한 잠재적 인 길을 제공하기 때문입니다.
RDDM 경로를 조작함으로써 과학자들은 유해한 전이성 요소를 침묵시키고 질병 저항성, 수율 및 가뭄 내성과 같은 작물 특성을 개선 할 수 있습니다. 또한, 유전자 침묵의 메커니즘을 이해하면 유전자 공학 및 식물 육종을위한 새로운 생명 공학 도구의 개발에 도움이 될 수 있습니다.
요약하면, 식물에서 RDDM- 매개 유전자 침묵 메커니즘의 발견은 식물 게놈 방어에 대한 우리의 이해에서 상당한 발전을 나타내며 개선 된 작물 품종과 지속 가능한 농업 관행의 개발에 기여할 수있는 잠재력을 가지고있다.
